معیار آستانه ی حرکت ذرات رسوبی در مجاری بسته با مقطع مربع شکل

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دوره دکتری سازه‌های آبی دانشگاه شهید چمران اهواز

2 عضو هیئت علمی دانشگاه شهید چمران اهواز

چکیده

نهشته شدن رسوب در سازه‌های انتقال آب، از جمله سیفون معکوس، باعث کاهش سطح مقطع جریان و همچنین افزایش زبری می­شود که در نتیجه کاهش آبدهی سازه را به دنبال خواهد داشت. به منظور عملکرد صحیح سازه، ضروری است تا این سازه طوری طراحی گردد تا از تجمع رسوب در مسیر انتقال آب جلوگیری کند و یا در صورت نهشته شدن بتوان با ایجاد شرایط لازم رسوبات را تخلیه کرد. از جمله روش­های جلوگیری از نهشته شدن رسوب و یا خروج آن‌ها، منظور نمودن سرعت جریان بیش از سرعت آستانه­ی حرکت ذرات می­باشد. تاکنون مطالعات زیادی برای تعیین آستانه­ی حرکت ذرات رسوبی در بستر یا بدنه­ی کانال­ها انجام شده است ولی در خصوص جریان در مقاطع بسته از جمله سیفون معکوس مطالعه­ی اندکی صورت گرفته است. در تحقیق حاضر ابتدا با استفاده از آنالیز ابعادی رابطه­ی کلی برای شرایط آستانه­ی حرکت ذرات در مقاطع مربع ایجاد شد. سپس با احداث مدل آزمایشگاهی و به کار بردن پنج نمونه رسوب غیر چسبنده با اندازه 5/0، 7/0، 1، 2 و 2/3 میلی­متر تحت چهار شیب متغیر 0، 8، 16 و 24 درجه آزمایش­های لازم انجام گرفت. نتایج به صورت منحنی­هایی ارائه شده است. با به کار بردن این منحنی­ها می­توان سرعت آستانه­ی حرکت را در مقاطع تحت فشار مربعی به دست آورد. همچنین کاربرد نتایج این تحقیق در تعدادی از سیفون­های معکوس استان خوزستان ارائه شده است

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Sediment particles incipient motion criteria at closed box conduits

نویسندگان [English]

  • Hossein khozeymehnezhad 1
  • mahmood shafai bajestan 2
1 Ph.D. Student, Department of Water Structures, Shahid Chamran University, Ahvaz, Iran
2 Professor, Department of Water Structures, Shahid Chamran University, Ahvaz, Iran
چکیده [English]

   Deposition of sediment inside the conduit structures; eg inverted siphon; reduces the flow cross section area and increase the flow roughness which causes reduction of flow discharge passing through the conduit. In order the structure to function properly, the structure should design not to allow any sediment particle to deposit. Or if deposited, it can be possible to remove them by the action of flow. Among the methods in which can be achieved such goals is to design the structure in such a way that the flow velocity to be greater than incipient motion velocity. There are many relations to obtain the incipient motion velocity of sediment particles on the bed or slope of an open channel. However for the case of closed conduits under low pressure little information is available. Such criterion is useful for sewer cleaning too. To determine the criteria for determining the incipient motion velocity at closed box conduits this study was conducted. To do so first a general relationship was developed by applying the dimensional analysis and then experimental tests were conducted to obtain data. In these tests five different sediment particle sizes, 0.5, 0.7, 1.0, 2.0 and 3.2 millimeters under four different bed slopes 0.0, 8.0, 16, and 24 degrees were conducted. By analyzing of these data design charts were developed. From these curves, the incipient motion velocity can be determined. The results were compared with the results of other investigators. The application of this study in some of the inverted siphons in Khuzestan province of Iran has been presented.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Incipient motion
  • Box cross section conduits
  • Sediments
  • Inverted Siphon
  • Sedimentation control